認識浮動住宅

(本篇轉載自科技部高瞻自然科學教學資源平台)

​國立臺灣大學土木工程學系 宋爾軒

​認識浮動住宅 (Introduction of floating houses)

荷蘭是眾所皆知的低地國，共有超過四分之一的國土低於海平面，過去荷蘭政府因為過剩的人口填海造陸，因為需要不斷的抽取海水，耗費了許多能源以及排放大量溫室氣體，對環境造成不小衝擊，引起環衛人士的反彈，也因此逐漸有建築師開始研究水上住宅的可能性，發展至今荷蘭已經有數十個水上社區，其中又以 IJburg 水上住宅群為代表（如圖一所示）。

圖一 IJburg 水上住宅群。(http://www.jlgrealestate.com/english/2014/02/18/floating-houses/)

浮動建築的概念由建築師 Koen Olthuis 所提出，他首創將浮力原理導入建築的設計，一般建築的基座由實心的混凝土構成，為了讓建築物漂浮於水面上，浮動建築的基座設計改採用中空的水密性混凝土，此種混凝土混合了玻璃纖維，可同時降低截面厚度和混凝土的使用量，達到減重又不失強度的效果，最後設計出來的基座外層混凝土厚度大約 30 公分，而中空的部分填入具有抗水性的保麗龍，並利用阿基米德浮力原理將浮動建築的重心置於水面下方，透過排開水來撐起建築單元的重量。
為了確保漂浮建築不會上下左右晃動，在建築物的四個角落設置樁基礎，先將樁打入水面下地基（如圖二所示）之後，再利用剛性的套環固定建築物，如此一來浮動建築除了在水平方向上具有穩定性，在垂直方向亦可配合水位的升降移動，而在浮動建築四周設有消波設備，減少水波對建築物的影響。

圖二 浮動建築單元示意圖。（http://www.google.com/patents/US8066451，本文作者宋爾軒重新加以繪製）

以荷蘭為例，浮動住宅的室內使用空間分為兩層，一層面積約 20 至 30 坪不等，下層通常設置一至兩個臥室，上層則為客廳、餐廳以及頂樓。就荷蘭大部分的浮動住宅而言，下層會有三分之二位於水面下，暴露於水面上的另外三分之一用來設置窗戶。
除了建築物本體，維生系統以及聯外交通的建構也是設計浮動建築的要素，一般電線、淨水及污水管因為屬於公用設備，故由政府出資打造，從陸地上將線材及管線導入到各個浮動住宅，污水的部份則是分別從住宅導出到集中處理的的設備，處理過後再將答放流水標準的水排放。而浮動建築社區的對外交通有兩種方式，一種是由棧橋系統所構成的道路（如圖三所示），所有的建設經費亦是由政府出資設置，由樁基礎架構木頭或鋼骨的道路於水面上；另一種是利用私有船往返陸地與住家之間。

圖三 棧橋系統。(http://ottawacitizen.com/life/homes/outside-the-box-its-time-to-take-another-look-at-factory-built-homes)

荷蘭浮動建築的發展至今已十餘年，在這環保意識高漲的年代，甚至已經出現漂浮綠建築（如圖四所示），位於 Rijnhaven 港口的鹿特丹漂浮亭是當地的新地標 (Rotterdam Drijvend Paviljoen)，此建築使用六邊型的結構，目的是為了在面積有限的情況下創造更多空間，建築物的表面使用高透光性的環保薄膜材料 (ETFE)，位於屋頂處設置有一個開口，利用特殊機構控制冷、熱空氣的進出，達成冬暖夏涼的效果。

圖四 鹿特丹漂浮展亭 (Rotterdam Drijvend Paviljoen)。(http://www.puurprodukties.nl/locaties/rotterdam/drijvend-paviljoen) 

從永續發展的觀點而言，荷蘭在浮動建築的技術是相當好的教科書，而這股風潮也帶動像是美國西雅圖、泰國曼谷等地效法荷蘭發展水上建築，因此相信在未來幾十年會有更多國家導入這項技術，在不破壞生態環境的前提下去規劃新的住宅區。

參考文獻

1. 荷蘭水上住宅百百種(下)｜荷事生非。http://www.oranjeexpress.com/2015/03/22/荷蘭水上住宅百百種下/
2. 不再向海爭地 水上築屋與環境共生｜遠見雜誌。http://www.gvm.com.tw/Boardcontent_15584_4.html
3. 荷蘭 漂浮屋｜國立臺灣藝術大學學習歷程平台。http://eportfolio.ntua.edu.tw/blog/files/6-13006-28346.php
4. 【從生活嘮叨荷蘭設計】蓋新屋、改舊房，創造居住好品質（下）。
   http://www.mottimes.com/cht/article_detail.php?serial=607&type=1
5. 荷蘭－在水上一起曬浪漫的「漂浮建築」。
   http://www.thirdnature.com.tw/index.php?op=blog&active=bloglist&blogid=198
6. 「99 年度荷蘭水上浮動屋」考察活動成果報告，屏東縣政府。
   ​http://open.pthg.gov.tw/OpenFront/report/show_file.jsp?sysId=C100AN006&fileNo=1